RU2172782C1 - Pit iron inoculant and method of production of pig iron inoculant - Google Patents
Pit iron inoculant and method of production of pig iron inoculantInfo
- Publication number
- RU2172782C1 RU2172782C1 RU2000118224/02A RU2000118224A RU2172782C1 RU 2172782 C1 RU2172782 C1 RU 2172782C1 RU 2000118224/02 A RU2000118224/02 A RU 2000118224/02A RU 2000118224 A RU2000118224 A RU 2000118224A RU 2172782 C1 RU2172782 C1 RU 2172782C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modifier
- metal
- iron
- powder
- base alloy
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 title abstract 5
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 title abstract 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 11
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 75
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 21
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 16
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004762 CaSiO Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 1
- 238000009490 roller compaction Methods 0.000 claims 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 25
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 4
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 abstract 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 5
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 4
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001296 Malleable iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 3
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- -1 iron carbides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001037 White iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- MAHNFPMIPQKPPI-UHFFFAOYSA-N disulfur Chemical class S=S MAHNFPMIPQKPPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к модификатору на основе ферросилиция для производства чугуна с чешуйчатым, мелкозернистым или сфероидальным графитом и к способу получения модификатора. The present invention relates to a modifier based on ferrosilicon for the production of cast iron with flake, fine-grained or spheroidal graphite and to a method for producing the modifier.
Предшествующий уровень техники
Чугун получают, как правило, в вагранках или индукционных печах, и он содержит обычно от 2 до 4% углерода. Углерод однородно смешивается с железом, и форма, которую принимает углерод в кристаллизованном чугуне, очень важна для характеристик и свойств чугунных отливок. Если углерод принимает форму карбида железа, то чугун относится к белому чугуну и обладает такими физическими характеристиками, как твердость и хрупкость, которые нежелательны в некоторых случаях применения. Если углерод принимает форму графита, то чугун является мягким, хорошо поддается механической обработке и относится к серому чугуну.State of the art
Cast iron is obtained, as a rule, in cupolas or induction furnaces, and it usually contains from 2 to 4% carbon. Carbon is uniformly mixed with iron, and the shape that carbon takes in crystallized cast iron is very important for the characteristics and properties of castings. If carbon takes the form of iron carbide, then cast iron belongs to white cast iron and has such physical characteristics as hardness and brittleness, which are undesirable in some applications. If carbon takes the form of graphite, then cast iron is soft, lends itself well to mechanical processing and refers to gray cast iron.
Графит может присутствовать в чугуне в чешуйчатой, мелкозернистой или сфероидальной формах и их комбинациях. Сфероидальная форма придает чугуну повышенную прочность и ковкость. Graphite may be present in cast iron in scaly, fine-grained or spheroidal forms and their combinations. The spheroidal shape gives cast iron increased strength and ductility.
Форму, размер и количественное распределение графита, также как и количество графита по отношению к карбиду железа, можно регулировать с помощью определенных добавок, которые способствуют образованию графита в процессе кристаллизации чугуна. Эти добавки относятся к модификаторам, а их введение в чугун к модифицированию. При отливке изделий из жидкого чугуна всегда существует риск образования карбидов железа в тонких профилях отливок. Образование карбида железа вызывается быстрым охлаждением тонких сечений по сравнению с более медленным охлаждением более толстых профилей отливки. Образование карбида железа в изделии из чугуна профессионально принято называть "отбеливанием". Образование отбеливания количественно определяется измерением "глубины отбеливания" и активности модификатора, который предотвращает отбеливание и уменьшает глубину отбеливания, и является способом, который используют для измерения и сравнения активности модификаторов. The shape, size and quantitative distribution of graphite, as well as the amount of graphite with respect to iron carbide, can be controlled using certain additives, which contribute to the formation of graphite during the crystallization of cast iron. These additives are modifiers, and their introduction into cast iron is for modification. When casting products from molten iron, there is always a risk of the formation of iron carbides in thin profiles of castings. The formation of iron carbide is caused by the rapid cooling of thin sections compared to the slower cooling of thicker casting profiles. The formation of iron carbide in a cast iron product is professionally called "bleaching." The formation of whitening is quantified by measuring the “whitening depth” and modifier activity, which prevents whitening and reduces the whitening depth, and is a method that is used to measure and compare modifier activity.
В чугуне, содержащем сфероидальный графит, активность модификаторов обычно измеряют также плотностью количества частиц сфероидального графита на единицу площади в литом состоянии. Более высокая плотность количества частиц сфероидального графита на единицу площади означает, что активность модифицирования или образования центров кристаллизации графита является повышенной. In cast iron containing spheroidal graphite, the activity of modifiers is usually also measured by the density of the number of particles of spheroidal graphite per unit area in the cast state. A higher density of the number of particles of spheroidal graphite per unit area means that the activity of modifying or forming crystallization centers of graphite is increased.
Постоянно существует необходимость найти модификатор, который нужен для уменьшения глубины отбеливания и улучшения механической обрабатываемости серого чугуна, а также плотности количества сфероидальных частиц в ковких чугунах. There is constantly a need to find a modifier that is needed to reduce the bleaching depth and improve the mechanical workability of gray cast iron, as well as the density of the number of spheroidal particles in malleable cast irons.
Поскольку точный химизм и механизм модифицирования и то, как функционируют модификаторы, до конца не понятны, то ведутся широкие исследования для внедрения в промышленность новых модификаторов. Since the exact chemistry and modifying mechanism and how modifiers function is not fully understood, extensive research is underway to introduce new modifiers into the industry.
Предполагают, что кальций и ряд других элементов подавляют образование карбидов железа и способствуют образованию графита. Большинство модификаторов содержат кальций. Добавление этих агентов, подавляющих образование карбидов железа, обычно осуществляют при введении сплавов ферросилиция, и, как правило, большинство широко используемых сплавов ферросилиция представляют собой высоколегированные кремнием сплавы, содержащие от 70 до 80% кремния, и низколегированные кремнием сплавы, содержащие от 45 до 55% кремния. It is believed that calcium and a number of other elements inhibit the formation of iron carbides and contribute to the formation of graphite. Most modifiers contain calcium. The addition of these iron carbide inhibiting agents is usually carried out with the introduction of ferrosilicon alloys, and, as a rule, the most commonly used ferrosilicon alloys are silicon alloyed with 70 to 80% silicon and silicon alloyed with 45 to 55 % silicon.
В патенте США N 3527597 сообщается, что высокую активность модификатора получают при введении приблизительно от 0,1 до 10% стронция в содержащий кремний модификатор, который содержит менее 0,35% кальция и вплоть до 5% алюминия. US Pat. No. 3,527,597 teaches that high modifier activity is obtained by adding from about 0.1 to 10% strontium to a silicon-containing modifier that contains less than 0.35% calcium and up to 5% aluminum.
Кроме того, известно, что если вместе с кальцием используют барий, то их совместное действие позволяет больше снизить отбеливание, чем эквивалентное количество кремния. In addition, it is known that if barium is used together with calcium, their combined action can reduce bleaching more than the equivalent amount of silicon.
Подавление образования карбидов связано со способностью модификатора образовывать центры кристаллизации. Понятно, что от способности образовывать центры кристаллизации зависит количество центров кристаллизации, образованных модификатором. Большое количество образованных центров кристаллизации повышает эффективность модифицирования и подавление образования карбидов. Кроме того, высокая скорость образования центров кристаллизации также может обеспечить более высокое сопротивление уменьшению влияния модифицирования расплавленного чугуна в течение продолжительного времени после модифицирования. The suppression of carbide formation is associated with the ability of the modifier to form crystallization centers. It is clear that the number of crystallization centers formed by the modifier depends on the ability to form crystallization centers. A large number of formed crystallization centers increases the efficiency of modification and suppression of carbide formation. In addition, the high rate of formation of crystallization centers can also provide higher resistance to reducing the effect of the modification of molten iron for a long time after the modification.
Из заявки на патент WO 95/24508 известен модификатор чугуна, имеющий повышенную скорость модифицирования. Этот модификатор представляет собой модификатор на основе ферросилиция, содержащего кальций и/или стронций, и/или барий, менее 4% алюминия и от 0,5 до 10% кислорода в форме одного или нескольких оксидов металлов. К сожалению, было обнаружено, что воспроизводимость количества образованных центров кристаллизации при использовании модификатора в соответствии с заявкой на патент WO 95/24508 является достаточно низкой. В некоторых примерах в чугуне образовывалось большое количество центров кристаллизации, но в других примерах количество образованных центров кристаллизации является достаточно низким. В связи с обнаруженной упомянутой выше причиной модификатор в соответствии с заявкой на патент WO 95/24508 мало используется на практике. From patent application WO 95/24508 a cast iron modifier is known having an increased rate of modification. This modifier is a ferrosilicon-based modifier containing calcium and / or strontium and / or barium, less than 4% aluminum and from 0.5 to 10% oxygen in the form of one or more metal oxides. Unfortunately, it was found that the reproducibility of the number of formed crystallization centers when using a modifier in accordance with patent application WO 95/24508 is quite low. In some examples, a large number of crystallization centers formed in cast iron, but in other examples, the number of formed crystallization centers is quite low. Due to the cause mentioned above, a modifier according to patent application WO 95/24508 has little use in practice.
Кроме того, известно, что добавление серы оказывает положительное влияние на модификатор чугуна. In addition, it is known that the addition of sulfur has a positive effect on the cast iron modifier.
Подробное описание изобретения
К настоящему времени было обнаружено, что введение серы в форме одного или нескольких сульфидов серы в модификатор на основе ферросилиция, содержащего кислород, как описано в заявке на патент WO 95/24508, неожиданно дополнительно увеличивает количество центров кристаллизации, образованных при добавлении модификатора в чугун, и что даже более важно, дает значительно лучшую воспроизводимость в отношении образования центров кристаллизации.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
To date, it has been found that the introduction of sulfur in the form of one or more sulfur sulfides into a ferrosilicon-based modifier containing oxygen, as described in patent application WO 95/24508, unexpectedly further increases the number of crystallization centers formed when the modifier is added to cast iron, and, even more importantly, provides significantly better reproducibility with respect to the formation of crystallization centers.
Эта задача решается в модификаторе для производства чугуна с чешуйчатым, компактным или сфероидальным графитом, содержащем 40-80 вес.% кремния, 0,5-10 вес. % кальция и/или стронция и/или бария, 0-10 вес.% марганца и/или титана и/или циркония, 0,5-10 вес.% кислорода в форме одного или нескольких оксидов металлов, алюминий, железо - остальное, за счет того, что он дополнительно содержит следующие компоненты, вес.%: 0-10 церия и/или лантана, 0-5 магния, 0,1-10 серы в форме одного или нескольких сульфидов металлов, при этом количество алюминия составляет менее 5. This problem is solved in a modifier for the production of cast iron with flake, compact or spheroidal graphite containing 40-80 wt.% Silicon, 0.5-10 wt. % calcium and / or strontium and / or barium, 0-10 wt.% manganese and / or titanium and / or zirconium, 0.5-10 wt.% oxygen in the form of one or more metal oxides, aluminum, iron - the rest, due to the fact that it additionally contains the following components, wt.%: 0-10 cerium and / or lanthanum, 0-5 magnesium, 0.1-10 sulfur in the form of one or more metal sulfides, while the amount of aluminum is less than 5 .
Согласно предпочтительной форме выполнения модификатор согласно изобретению представляет собой твердую смесь порошков сплава на основе ферросилиция, оксида металла и сульфида металла. According to a preferred embodiment, the modifier according to the invention is a solid mixture of powders of an alloy based on ferrosilicon, metal oxide and metal sulfide.
При этом оксид металла предпочтительно выбирают из группы, содержащей FeO, Fe2O5, Fe3O4, SiO2, MnO, MgO, CaO, Al2O3, TiO2 и CaSiO3, CeO2, ZrO2, а сульфид металла выбирают из группы, содержащей FeS, FeS2, MnS, MgS, CaS и CuS; содержание кислорода может составлять от 1 до 6 вес.%, содержание серы - от 0,1 до 3 вес.%; модификатор может содержать от 0,5 до 5 вес.% марганца и/или титана и/или циркония.The metal oxide is preferably selected from the group consisting of FeO, Fe 2 O 5 , Fe 3 O 4 , SiO 2 , MnO, MgO, CaO, Al 2 O 3 , TiO 2 and CaSiO 3 , CeO 2 , ZrO 2 , and sulfide the metal is selected from the group consisting of FeS, FeS 2 , MnS, MgS, CaS and CuS; the oxygen content may be from 1 to 6 wt.%, sulfur content from 0.1 to 3 wt.%; the modifier may contain from 0.5 to 5 wt.% manganese and / or titanium and / or zirconium.
Кроме того, указанная задача решается способом получения модификатора для производства чугуна с чешуйчатым, компактным или сфероидальным графитом согласно изобретению, содержащего 40-80 вес.% кремния, 0,5-10 вес.% кальция и/или стронция и/или бария, 0-10 вес.% марганца и/или титана и/или циркония, алюминия, железо - остальное, с добавлением к нему 0,5-10 вес.% кислорода в форме одного или нескольких оксидов металлов, за счет того, что базовый сплав дополнительно содержит следующие компоненты, вес.%: 0-10 церия и/или лантана, 0-5 магния, а количество алюминия составляет менее 5, при этом к базовому сплаву добавляют 0,1-10 вес.% серы в форме одного или нескольких сульфидов металлов. In addition, this problem is solved by the method of obtaining a modifier for the production of cast iron with flake, compact or spheroidal graphite according to the invention, containing 40-80 wt.% Silicon, 0.5-10 wt.% Calcium and / or strontium and / or barium, 0 -10 wt.% Manganese and / or titanium and / or zirconium, aluminum, iron - the rest, with the addition of 0.5-10 wt.% Oxygen in the form of one or more metal oxides, due to the fact that the base alloy is additionally contains the following components, wt.%: 0-10 cerium and / or lanthanum, 0-5 magnesium, and the amount of aluminum with at less than 5, wherein the alloy is added to the base of 0.1-10 wt.% sulfur in the form of one or more metal sulphides.
Согласно предпочтительной форме выполнения порошок оксидов металлов и порошок сульфидов металлов смешивают с порошком базового сплава путем механического перемешивания твердых частиц оксидов металлов и твердых частиц сульфидов металлов. Механическое перемешивание можно выполнить в обычном смесительном устройстве, которое позволяет получить по существу однородную смесь, таком, например, как вращающийся барабан. According to a preferred embodiment, the metal oxide powder and the metal sulfide powder are mixed with the base alloy powder by mechanical mixing of the solid particles of metal oxides and the solid particles of metal sulfides. Mechanical mixing can be performed in a conventional mixing device, which allows you to get a substantially uniform mixture, such as, for example, a rotating drum.
Кроме того, порошок оксидов металлов и порошок сульфидов металлов можно смешивать с порошком базового сплава путем механического перемешивания, с последующей агломерацией порошковой смеси посредством прессования в прессующем валковом устройстве со связующим агентом, предпочтительно раствором силиката натрия. Агломераты после этого дробят и просеивают для получения готового продукта с нужным размером частиц. Агломерация порошковой смеси обеспечивает исключение расслоения добавленных порошковых оксидов металлов и сульфидов металлов. In addition, the powder of metal oxides and the powder of metal sulfides can be mixed with the powder of the base alloy by mechanical stirring, followed by agglomeration of the powder mixture by compression in a baling roller with a bonding agent, preferably sodium silicate solution. The agglomerates are then crushed and sieved to obtain the finished product with the desired particle size. Agglomeration of the powder mixture ensures the elimination of separation of added powder metal oxides and metal sulfides.
Пример 1. Получение модификатора. Example 1. Obtaining a modifier.
Порции из 10000 граммов модификатора с 75% ферросилиция, имеющего размер частиц от 0,5 до 2 мм и содержащих приблизительно 1 вес.% кальция, 1 вес.% церия и 1 вес. % магния, смешивали механически с различными количествами порошковых оксида железа и сульфида железа, как приведено в таблице 1. Смешивание выполняли в барабанном смесителе с высокой скоростью вращения до получения однородных смесей различных модификаторов. В таблице 1 приведены также данные анализа содержания кислорода и серы в пяти полученных модификаторах от А до E. Как можно видеть из таблицы 1, в модификаторе А отсутствовала добавка кислорода и серы. В модификаторе B была только добавка серы. В модификаторах С и D была только добавка кислорода и в модификаторе E, который соответствовал настоящему изобретению, была добавка как кислорода, так и серы. Servings of 10,000 grams of modifier with 75% ferrosilicon having a particle size of from 0.5 to 2 mm and containing approximately 1 wt.% Calcium, 1 wt.% Cerium and 1 weight. % magnesium was mixed mechanically with various amounts of powdered iron oxide and iron sulfide, as shown in table 1. The mixing was carried out in a drum mixer with a high rotation speed to obtain homogeneous mixtures of various modifiers. Table 1 also shows the analysis of oxygen and sulfur content in the five obtained modifiers from A to E. As can be seen from table 1, in the modifier A there was no addition of oxygen and sulfur. In modifier B there was only sulfur supplement. In modifiers C and D there was only an addition of oxygen and in modifier E, which was in accordance with the present invention, there was an addition of both oxygen and sulfur.
Пример 2. Получение модификатора. Example 2. Obtaining a modifier.
Порции из 10000 граммов модификаторов с количеством от 65 до 75% ферросилиция, имеющих размер частиц от 0,2 до 1 мм и содержащих различные элементы в соответствии с приведенной ниже таблицей 2, смешивали механически с порошковыми оксидом железа и сульфидом железа. Смешивание выполняли в барабанном смесителе с высокой скоростью вращения до получения однородных смесей различных модификаторов. В таблице 2 также приведены количества порошковых сульфидов и оксидов, смешанных с базовыми компонентами ферросилиция. Три порошковых смеси агломерировали с использованием раствора силиката натрия. После смешивания порошков к ним добавили приблизительно 3% раствора силиката натрия и подвергли агломерированию в установке для прессования с последующим повторным дроблением до получения готового продукта с размеров частиц 0,5-2 мм. Servings of 10,000 grams of modifiers with an amount of 65 to 75% ferrosilicon, having a particle size of 0.2 to 1 mm and containing various elements in accordance with Table 2 below, were mechanically mixed with powdered iron oxide and iron sulfide. Mixing was performed in a drum mixer with a high rotation speed to obtain homogeneous mixtures of various modifiers. Table 2 also shows the amounts of powder sulfides and oxides mixed with the basic components of ferrosilicon. Three powder mixtures were agglomerated using sodium silicate solution. After mixing the powders, approximately 3% sodium silicate solution was added to them and agglomerated in a pressing unit, followed by crushing again to obtain a finished product with particle sizes of 0.5-2 mm.
Как видно из таблицы 2, модификатор F соответствует предшествующему техническому решению, тогда как модификаторы от G до К представляют собой модификаторы, соответствующие настоящему изобретению. As can be seen from table 2, the modifier F corresponds to the previous technical solution, while the modifiers from G to K are modifiers corresponding to the present invention.
Пример 3. Применение модификатора. Example 3. The use of a modifier.
Смеси модификаторов, полученных в примере 1, испытали на ковком чугуне для определения, как влияют смеси сульфидов и оксидов на количество центров кристаллизации графита в мм2 как меру качества модифицирования. Количество образованных центров кристаллизации графита соответствует количеству центров кристаллизации в расплаве чугуна. Нагретый жидкий чугун обработали обычным сплавом ферросилиция с магнием с последующим добавлением в литейный ковш модификаторов от А до F примера 1. Конечный состав чугуна составлял 3,7% C, 2,5% Si, 0,2% Mn, 0,04% Mg, 0,01% S.The modifier mixtures obtained in Example 1 were tested on malleable cast iron to determine how sulfide and oxide mixtures affect the number of graphite crystallization centers in mm 2 as a measure of the quality of the modification. The number of graphite crystallization centers formed corresponds to the number of crystallization centers in the molten iron. The heated molten iron was treated with a conventional alloy of ferrosilicon with magnesium, followed by the addition of modifiers A to F of Example 1 to the casting ladle. The final composition of cast iron was 3.7% C, 2.5% Si, 0.2% Mn, 0.04% Mg , 0.01% S.
В таблице 3 приведено полученное в результате количество центров кристаллизации, образованных в сечении размером 5 мм пластин, отлитых в песчаную форму. Table 3 shows the resulting number of crystallization centers formed in a 5 mm section of plates molded in sand form.
Как можно видеть из приведенных в таблице 3 результатов, модификатор E, соответствующий настоящему изобретению, показал очень высокое количество центров кристаллизации, приблизительно на 50% выше, чем модификатор А, который не содержал ни кислорода, ни серы, а также значительно выше, чем модификатор В, содержавший только серу, и модификаторов С и D, содержащих только кислород. As can be seen from the results in table 3, the modifier E, corresponding to the present invention, showed a very high number of crystallization centers, approximately 50% higher than modifier A, which did not contain oxygen or sulfur, and also significantly higher than the modifier B, containing only sulfur, and modifiers C and D, containing only oxygen.
Пример 4. Применение модификатора. Example 4. The use of a modifier.
Смеси модификаторов и агломератов от F до К примера 2 испытали на ковком чугуне для определения, как влияют составы сплавов модификаторов на конечное количество образованных центров кристаллизации как меру качества модифицирования. Нагретый жидкий чугун обработали обычным сплавом ферросилиция с магнием с последующим добавлением в литейный ковш модификаторов от F до К. Конечный состав чугуна составлял 3,7% C, 2,5% Si, 0,2% Mn, 0,04% Mg, 0,01% S. Mixtures of modifiers and agglomerates from F to K of Example 2 were tested on malleable cast iron to determine how the compositions of modifier alloys affect the final number of formed crystallization centers as a measure of the quality of the modification. Heated molten iron was treated with a conventional alloy of ferrosilicon with magnesium, followed by the addition of modifiers F to K. The final composition of cast iron was 3.7% C, 2.5% Si, 0.2% Mn, 0.04% Mg, 0 , 01% S.
В таблице 4 приведено полученное в результате количество центров кристаллизации в сечении размером 5 мм у пластин, отлитых в песчаную форму. У разных составов сплавов были получены некоторые индивидуальные различия, но модификаторы G - К, соответствующие настоящему изобретению, все оказались существенно лучше, чем не содержащий сульфида и оксида модификатор в соответствии с испытанием F. Table 4 shows the resulting number of crystallization centers in a section of 5 mm in size on sand cast plates. Some individual differences were obtained for different alloy compositions, but the G - K modifiers of the present invention were all significantly better than the sulfide and oxide free modifier in accordance with test F.
Пример 5. Применение модификатора. Example 5. The use of a modifier.
Большинство смесей, содержащих различные сплавы модификаторов на основе FeSi, смешали с 0,5 вес.% сульфида железа и 4 вес.% оксида железа. В таблице 5 приведены составы модификаторов и результаты определения количества центров кристаллизации, полученных в испытанных цилиндрических стержнях диаметром 25 мм. У испытанных модификаторов L и М отсутствовали сульфид и оксид в соответствии с примерами, тогда как модификаторы N и О соответствовали настоящему изобретению. Полученные данные показывают, что модификаторы N и О, соответствующие настоящему изобретению, проявляют более высокие результаты, чем модификаторы L и М, соответствующие предшествующему техническому решению. Most mixtures containing various alloys of FeSi-based modifiers were mixed with 0.5 wt.% Iron sulfide and 4 wt.% Iron oxide. Table 5 shows the composition of the modifiers and the results of determining the number of crystallization centers obtained in the tested cylindrical rods with a diameter of 25 mm The tested modifiers L and M lacked sulfide and oxide in accordance with the examples, while the modifiers N and O were in accordance with the present invention. The data obtained show that the modifiers N and O, corresponding to the present invention, show better results than the modifiers L and M, corresponding to the previous technical solution.
Пример 6. Применение модификатора. Example 6. The use of a modifier.
В примере показано сравнение модификатора, соответствующего настоящему изобретению (модификатор R), с промышленным модификатором с ферросилицием, содержащим кальций/барий (модификатор Р), и другим промышленным модификатором с ферросилицием, содержащим висмут и редкоземельные металлы (модификатор Q). В таблице 6 приведены результаты определения количества центров кристаллизации, полученных в испытанных цилиндрических стержнях диаметром 25 мм. The example shows a comparison of the modifier of the present invention (modifier R) with an industrial modifier with ferrosilicon containing calcium / barium (modifier P) and another industrial modifier with ferrosilicon containing bismuth and rare earth metals (modifier Q). Table 6 shows the results of determining the number of crystallization centers obtained in the tested cylindrical rods with a diameter of 25 mm
Содержащие висмут модификаторы, как правило, относят к тем, которые обеспечивают наибольшее количество центров кристаллизации в ковком чугуне из всех промышленно выпускаемых сплавов. Как показано в таблице 6, модификатор R, соответствующий настоящему изобретению, обеспечивает получение даже более высокого количества центров кристаллизации, чем сплав с висмутом, при существующих условиях эксперимента. Modifiers containing bismuth are generally referred to those that provide the largest number of crystallization centers in malleable cast iron from all industrially produced alloys. As shown in table 6, the modifier R, corresponding to the present invention, provides even higher numbers of crystallization centers than the alloy with bismuth, under the existing experimental conditions.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO19975759 | 1997-12-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2172782C1 true RU2172782C1 (en) | 2001-08-27 |
| RU2000118224A RU2000118224A (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049525A1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-11 | Dynin, Anton Yakovlevich | Alloy for modifying iron |
| RU2277589C2 (en) * | 2004-09-02 | 2006-06-10 | ООО "НЭК им. Корниенко Э.Н." | Modifying master alloy for cast iron producing method |
| RU2776245C1 (en) * | 2018-11-29 | 2022-07-15 | Элкем Аса | Powder for forming a coating on the inner surface of casting moulds and coating |
| US12083591B2 (en) | 2018-11-29 | 2024-09-10 | Elkem Asa | Mould powder and mould coating |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0232042A2 (en) * | 1986-01-21 | 1987-08-12 | Elkem Metals Company | Cast or ductile iron inoculant |
| EP0524444A1 (en) * | 1991-07-20 | 1993-01-27 | SKW Trostberg Aktiengesellschaft | Agent for treating of cast iron melts |
| RU2002811C1 (en) * | 1992-03-17 | 1993-11-15 | Научно-исследовательский институт металлургии | Process for manufacturing modifier |
| RU2040575C1 (en) * | 1991-07-08 | 1995-07-25 | Камский политехнический институт | Modifying agent for cast iron |
| WO1995024508A1 (en) * | 1994-03-09 | 1995-09-14 | Elkem A/S | Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant |
| RU2044790C1 (en) * | 1992-05-18 | 1995-09-27 | Гилевич Игорь Борисович | Sintered antifrictional ferrum base materials |
| RU2049143C1 (en) * | 1993-03-22 | 1995-11-27 | Акционерное общество "Камский автомобильный завод" | Modifying mixture for cast iron |
| WO1997026376A1 (en) * | 1996-01-16 | 1997-07-24 | Foseco International Limited | Composition for inoculating low sulphur grey iron |
| RU2094478C1 (en) * | 1995-02-13 | 1997-10-27 | Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и К" | Composition blend for conversion |
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0232042A2 (en) * | 1986-01-21 | 1987-08-12 | Elkem Metals Company | Cast or ductile iron inoculant |
| RU2040575C1 (en) * | 1991-07-08 | 1995-07-25 | Камский политехнический институт | Modifying agent for cast iron |
| EP0524444A1 (en) * | 1991-07-20 | 1993-01-27 | SKW Trostberg Aktiengesellschaft | Agent for treating of cast iron melts |
| RU2002811C1 (en) * | 1992-03-17 | 1993-11-15 | Научно-исследовательский институт металлургии | Process for manufacturing modifier |
| RU2044790C1 (en) * | 1992-05-18 | 1995-09-27 | Гилевич Игорь Борисович | Sintered antifrictional ferrum base materials |
| RU2049143C1 (en) * | 1993-03-22 | 1995-11-27 | Акционерное общество "Камский автомобильный завод" | Modifying mixture for cast iron |
| WO1995024508A1 (en) * | 1994-03-09 | 1995-09-14 | Elkem A/S | Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant |
| RU2094478C1 (en) * | 1995-02-13 | 1997-10-27 | Акционерное общество закрытого типа "Интермет-Сервис и К" | Composition blend for conversion |
| WO1997026376A1 (en) * | 1996-01-16 | 1997-07-24 | Foseco International Limited | Composition for inoculating low sulphur grey iron |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2277589C2 (en) * | 2004-09-02 | 2006-06-10 | ООО "НЭК им. Корниенко Э.Н." | Modifying master alloy for cast iron producing method |
| WO2006049525A1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-11 | Dynin, Anton Yakovlevich | Alloy for modifying iron |
| EA008521B1 (en) * | 2004-11-04 | 2007-06-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью «Промышленная Компания "Новые Перспективные Продукты"» | Alloy for modifying iron |
| RU2776245C1 (en) * | 2018-11-29 | 2022-07-15 | Элкем Аса | Powder for forming a coating on the inner surface of casting moulds and coating |
| US12083591B2 (en) | 2018-11-29 | 2024-09-10 | Elkem Asa | Mould powder and mould coating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU750940B2 (en) | Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant | |
| RU2700220C1 (en) | Cast iron modifier and method for production of cast iron modifier | |
| KR102218576B1 (en) | Cast iron inoculant and method for producing cast iron inoculant | |
| KR102494632B1 (en) | Cast iron inoculants and methods of producing cast iron inoculants | |
| WO1995024508A1 (en) | Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant | |
| KR102493172B1 (en) | Cast iron inoculants and methods of producing cast iron inoculants | |
| RU2748777C1 (en) | Cast iron modifier and method for producing cast iron modifier | |
| KR20200100805A (en) | Cast iron inoculant and method of producing cast iron inoculant | |
| KR20200101437A (en) | Cast iron inoculant and method of producing cast iron inoculant | |
| RU2172782C1 (en) | Pit iron inoculant and method of production of pig iron inoculant | |
| RU2208648C2 (en) | Inoculant for iron inoculation | |
| MXPA00004898A (en) | Cast iron inoculant and method for production of cast iron inoculant | |
| SU1010151A1 (en) | Modifier for cast iron |